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中国科学家建议启动“基因组标签计划”

更新时间:2019-06-06

中国科学家建议启动“基因组标签计划” 5~10年内对超2万全基因组范围蛋白质进行标签

本报记者 甘晓

“盲人摸象”和“地球卫星”,中科院生化与细胞所研究员李劲松5月23日在上海举行的香山科学会议第S47次学术讨论会上,展示了这两张原本毫不相关的照片。

在与会专家愉快的笑声中,李劲松解释,自2003年人类基因组计划(HGP)完成后,超过2.2万个编码蛋白质基因被揭示。但是,进入后基因组时代,蛋白质组功能研究的进展并不尽如人意。他直言,简单高效研究系统的缺乏,制约了蛋白质功能研究。

“好像盲人摸象,可能把局部的情况摸得很清楚,就希望拼凑出一幅全景。”而基因组标签的方式则有希望如同用卫星观测地球一样掌握全局的情况。

与会专家提议,应启动“基因组标签计划(GTP)”,并由我国科学家全权主导完成。

实时追踪蛋白质分几步?

李劲松向《中国科学报》介绍,该计划将在具有自主知识产权的“人造精子细胞”上进行单一蛋白质原位标签打靶,获得全基因组蛋白质的标签“人造精子细胞”库,进而通过卵子注射获得全基因组超过2万个蛋白的标签小鼠库,完成超过2万个标签蛋白质的生理组织表达谱分析,打造国际模式生物中心。

用通俗的话来说,科学家打算这么做:第一步,用CRISPR/Cas9基因编辑技术在一种被称为“人造精子细胞”的孤雄单倍体胚胎干细胞特定的基因序列上插入特定的“标签”序列,以获得带有基因标签的“人造精子细胞”。第二步,把这个细胞注入卵子,对小鼠进行“人工授精”,获得携带标签蛋白质的小鼠。第三步,打上“标签”的基因便可以在小鼠生长发育过程转录和翻译成为带有特定标签的蛋白质。

这样操作后,如同给蛋白质戴上了一顶帽子,科学家就能用技术手段在体、实时、动态地研究它们了。

据称,GTP已先期获得中科院战略先导B和上海市科委项目的支持,目前已经成立了中科院生化与细胞所GTP研发中心。科学家已经按照上述步骤获得了500多个标签的“人造精子细胞”和140多个标签小鼠品系。

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